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超导材料原理超导材料是一种具有极低电阻和完全排斥磁场的特性的材料。
它们在低温条件下能够表现出超导现象，即电流能够在材料内部无阻碍地流动。
这种特性使得超导材料在能源传输、磁共振成像、粒子加速器等领域具有广泛的应用前景。
超导现象是由超导材料的凝聚态物理性质所决定的。
在低温下，超导材料的电阻突然降为零，电流可以在材料内部自由流动。
这一现象的背后是超导材料内部的库伦相互作用和电子-晶格相互作用的共同作用。
超导材料的超导性质可以通过两个重要的原理来解释：电子配对和迈斯纳效应。
电子配对原理是指在超导材料中，电子会以某种方式形成配对，从而导致电阻降为零。
而迈斯纳效应是指在超导材料中，电流会形成闭合环路，从而排斥磁场的进入。
电子配对原理是超导现象的核心。
在超导材料中，电子之间通过库伦相互作用产生吸引力，而不是相互排斥。
这种吸引力会导致电子形成配对，称为库珀对。
库珀对的形成是由于电子与晶格之间的相互作用，晶格中的振动能量会促使电子形成配对。
迈斯纳效应是超导材料的另一个重要特性。
当电流通过超导材料时，它会形成闭合环路，即超导电流环。
这个环路会产生一个强大的磁场，这个磁场会排斥外部磁场的进入。
这种排斥效应被称为迈斯纳效应，它是超导材料排斥磁场的根本原理。
超导材料的超导性质与材料的晶格结构密切相关。
在超导材料中，晶格结构的完整性对电子配对和迈斯纳效应起着关键作用。
一些材料具有较高的超导转变温度，这是因为它们的晶格结构更加有利于电子配对和迈斯纳效应的发生。
超导材料的应用前景广阔。
在能源传输方面，超导材料的低电阻特性可以大大提高电能传输的效率，减少能源损耗。
在磁共振成像领域，超导材料的迈斯纳效应可以用于产生强大的静态磁场，从而提高成像质量。
在粒子加速器中，超导材料的超导性质可以用于加速带电粒子，使得粒子能够以更高的能量进行碰撞实验。
超导材料的超导性质是由电子配对和迈斯纳效应所决定的。
电子配对是超导现象的核心，它使得电阻降为零。
超导材料的结构与特性分析超导材料是指在低温下电阻为零的材料。
在超导体中，电子会以无阻力的方式流动，因此电流可以在其中流动无限长的时间。
这使超导材料在许多领域中具有重要应用，例如在MRI医疗成像和在电力输送中节省能源。
本文将介绍超导材料的结构与特性，帮助读者了解这种材料的基本原理和应用。
1. 超导材料的结构超导材料的结构可以分为两类：金属超导体和氧化物超导体。
1.1 金属超导体金属超导体是由固态金属制成的。
这种材料在超过临界温度时表现出金属性质，而在低于临界温度时表现出超导性质。
金属超导体的晶体结构类似于钻石结构，其中原子按照一定的规则排列。
金属超导体的临界温度通常较低，一般在个位数经ˍơ。
1.2 氧化物超导体氧化物超导体是由氧化物构成的复杂结构材料。
这种材料通常具有复杂的晶体结构，由于原子之间的相互作用而表现出超导性质。
例如，一种氧化物超导体是由铜、氧和铁组成的，其晶体结构非常复杂，并且原子之间形成了许多不同的结构。
氧化物超导体的临界温度通常较高，可以达到数十开尔文。
2. 超导材料的特性超导材料具有许多独特的特性，这些特性是当今科学和工程中广泛应用超导材料的重要原因之一。
以下是超导材料的一些主要特性。
2.1 零电阻超导材料不会在流动电流时损失能量，即电阻为零。
这意味着电流可以在其中流动无限长的时间，因此超导材料被广泛用于需要高电流密度的应用，例如电动汽车和磁共振成像。
2.2 磁通排斥超导材料对磁场表现出强烈的反抗力。
当材料降至超导状态时，它对磁场形成了一种称为磁流体的排斥力，这意味着磁通不能穿透材料。
这种特性使超导材料适用于制造高磁场强度的磁体，例如MRI扫描器和核磁共振仪。
2.3 超导泄漏材料的超导状态不是永久的，当磁场密度超过材料能承受的临界值时，它将失去超导性。
这种现象称为超导泄漏，它限制了超导材料在强磁场应用中的使用。
2.4 临界温度超导材料的临界温度是指材料必须降至的温度，以便表现出超导性质。
超导材料的物理和化学性质随着科技的不断发展，超导材料的应用越来越广泛。
超导物理学已经成为了材料科学的重要分支，因此对超导材料的物理和化学性质的了解也变得相当重要。
本文将就此主题进行探讨。
一、超导的基本原理超导是指某些材料在低于临界温度时，电阻归零的现象。
其中，临界温度是指被超导的材料在该温度以下时变成超导体的温度。
超导材料的超导性是由超导电子对所携带的超导能量所形成的。
超导电子的这种能量被称为库伦能。
在超导材料内部，库伦能通过电子对状液来进行传递，从而导致了超导现象的发生。
二、超导材料的化学性质在化学性质方面，超导材料的研究主要包括了其合成、化学成分、晶体结构和化学反应等方面。
超导材料的化学成分和晶体结构对其超导性能有影响。
在对超导材料进行化学反应时，有时可以改变其超导性质或者是制备出新的超导材料。
超导材料的化学合成过程中有许多的方法，例如化学沉积法、水热法、溶胶凝胶法等。
这些不同的方法对于超导材料的结构和性能都会有不同的影响。
例如，水热法可以使得超导材料晶体结构更加均匀，因此在物理性质方面也有了更加均匀的优势。
化学成分是制备超导材料时不容忽视的一个因素。
不同的化学成分可能会影响超导电子对的稳定性，从而影响超导性能。
例如，铜基超导体在其中所占比例的变化就对其超导性能有非常大的影响。
在一定比例范围内，铜的含量可以影响超导材料的临界温度和电性能。
三、超导材料的物理性质在超导材料的物理性质上，主要涉及到的是超导电性和磁性。
超导电性是指材料能够在极低温度下，通过电子对所携带的能量来实现零电阻电流的特性。
超导电性的主要特点是电阻为零，同时磁感应强度对于外磁场的反应能力受到限制，形成了磁通量的量子。
在磁性方面，超导材料一般分为两类：Type I和Type II。
Type I是指那些在外施加磁场时，会直接发生由于磁通量量子限制引起的超导现象。
而Type II材料则是指一种过渡性质，在特定超导强度下，磁场会被材料的“磁通蓄势能”所限制，导致了材料的电性变化。
超导体应用超导体应用一、超导体应用概述超导体是一种特殊的磁性材料，它的特征是电阻可以降低到比一般导体极低的水平，当温度低于它的超导温度时，它可以完全抵抗电场的作用，由于它的低电阻特性，它有很多实际应用。
下面将简单介绍超导体的基本特性和其在电力系统中的应用。
二、超导体的基本特性1、超导体是一种具有低电阻的材料，可以降低潮流对线路的负荷，减少电能损失。
2、超导体的电阻可以在低温下迅速降低，比一般导体低几个数量级，甚至可以达到数十微欧，相对导体来说优势很明显，特别是在高温环境下的应用就更加明显了。
3、超导体可以在高电场下发挥其良好的磁性特性，具有良好的磁屏蔽性，可以有效避免磁偏扰。
4、超导体的抗力特性良好，它可以耐受电路长时间的振荡，出现少量变化，不容易损坏，可以提高电路的可靠性。
5、由于超导体的抗氧化性，可以防止短路和烧毁，更安全，可以更有效的利用电力。
三、超导体在电力系统中的应用1、超导体可以用于电缆的制造，如锰铍超级导线和铁氧体超级导线等，这种电缆具有良好的线路损耗和磁屏蔽性，用于电力交换和输送。
2、高效率的超导发电机可以替代传统的发电机，具有良好的效率和低损耗特性，可以降低发电成本。
3、超导体调压器可以用于高压电网的调压，来减少线路的变化和发电机的负荷，从而提高系统的效率。
4、超导电抗器可以用于智能电力系统中，调节电流、调节电压和稳定系统频率，从而帮助电网实现自动化管理。
5、超导体也可以用于电力电子设备的制造，如电力变换器、高压电容器、电力电容器等，它们的性能可以比一般电子器件更加稳定和可靠。
四、总结超导体是一种很有前景的新型材料，它的电阻低、电抗高、抗温性能优越，具有极大的应用潜力，它可以广泛应用到电力系统，如电缆、发电机、电抗器等，以提高系统的效率和可靠性。
超导材料在一定的低温条件下呈现出电阻等于零以及排斥磁力线的性质的材料称为超导材料。
现已发现有28种元素和几千种合金和化合物可以成为超导体。
一．超导材料特性1.零电阻性超导材料处于超导态时电阻为零，能够无损耗地传输电能。
如果用磁场在超导环中引发感生电流，这一电流可以毫不衰减地维持下去。
这种“持续电流”已多次在实验中观察到。
2.完全抗磁性超导材料处于超导态时，只要外加磁场不超过一定值，磁力线不能透入，超导材料内的磁场恒为零。
3.约瑟夫森效应两超导材料之间有一薄绝缘层（厚度约1nm）而形成低电阻连接时，会有电子对穿过绝缘层形成电流，而绝缘层两侧没有电压，即绝缘层也成了超导体。
当电流超过一定值后，绝缘层两侧出现电压U（也可加一电压U），同时，直流电流变成高频交流电，并向外辐射电磁波，其频率为，其中h为普朗克常数，e为电子电荷。
这些特性构成了超导材料在科学技术领域越来越引人注目的各类应用的依据。
4.同位素效应超导体的临界温度Tc与其同位素质量M有关。
M越大，Tc 越低，这称为同位素效应。
二．基本临界参量1.临界温度外磁场为零时超导材料由正常态转变为超导态(或相反)的温度，以Tc表示。
Tc值因材料不同而异。
2.临界磁场使超导材料的超导态破坏而转变到正常态所需的磁场强度，以Hc表示。
Hc与温度T 的关系为Hc=H0[1-(T/Tc)2]，式中H0为0K时的临界磁场。
3.临界电流和临界电流密度通过超导材料的电流达到一定数值时也会使超导态破态而转变为正常态，以Ic表示。
Ic一般随温度和外磁场的增加而减少。
单位截面积所承载的Ic称为临界电流密度，以Jc表示。
超导材料的这些参量限定了应用材料的条件，因而寻找高参量的新型超导材料成了人们研究的重要课题。
三．超导材料应用超导材料具有的优异特性使它从被发现之日起，就向人类展示了诱人的应用前景。
尤其是高温超导材料的应用用非常广阔，大致可分为三类：大电流应用、电子学应用和抗磁性应用。
超导材料基础知识介绍超导材料具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零以及排斥磁力线的性质的材料。
现已发现有28种元素和几千种合金和化合物可以成为超导体。
特性超导材料和常规导电材料的性能有很大的不同。
主要有以下性能。
①零电阻性：超导材料处于超导态时电阻为零，能够无损耗地传输电能。
如果用磁场在超导环中引发感生电流，这一电流可以毫不衰减地维持下去。
这种“持续电流”已多次在实验中观察到。
②完全抗磁性：超导材料处于超导态时，只要外加磁场不超过一定值，磁力线不能透入，超导材料内的磁场恒为零。
③约瑟夫森效应：两超导材料之间有一薄绝缘层（厚度约1nm）而形成低电阻连接时，会有电子对穿过绝缘层形成电流，而绝缘层两侧没有电压，即绝缘层也成了超导体。
当电流超过一定值后，绝缘层两侧出现电压U（也可加一电压U），同时，直流电流变成高频交流电，并向外辐射电磁波，其频率为，其中h为普朗克常数，e为电子电荷。
这些特性构成了超导材料在科学技术领域越来越引人注目的各类应用的依据。
基本临界参量有以下 3个基本临界参量。
①临界温度:外磁场为零时超导材料由正常态转变为超导态(或相反)的温度，以Tc表示。
Tc值因材料不同而异。
已测得超导材料的最低Tc是钨，为0.012K。
到1987年，临界温度最高值已提高到100K左右。
②临界磁场：使超导材料的超导态破坏而转变到正常态所需的磁场强度，以Hc表示。
Hc与温度T 的关系为Hc=H0[1-(T/Tc)2]，式中H0为0K时的临界磁场。
③临界电流和临界电流密度：通过超导材料的电流达到一定数值时也会使超导态破态而转变为正常态，以Ic表示。
Ic一般随温度和外磁场的增加而减少。
单位截面积所承载的Ic 称为临界电流密度，以Jc表示。
超导材料的这些参量限定了应用材料的条件，因而寻找高参量的新型超导材料成了人们研究的重要课题。
以Tc为例，从1911年荷兰物理学家H.开默林－昂内斯发现超导电性(Hg，Tc=4.2K)起，直到1986年以前，人们发现的最高的 Tc才达到23.2K(Nb3Ge，1973)。
超导材料的制备方法及步骤详解引言超导材料是一种在低温下具有零电阻和完全磁通排斥的材料。
它们在能源传输、磁共振成像、电子器件等领域具有广泛的应用前景。
本文将详细介绍超导材料的制备方法及步骤，以帮助读者深入了解超导材料的制备过程。
一、超导材料的基本概念超导材料是指在低温下电阻为零的材料。
它们具有特殊的电子结构和能带特性，使得电子在晶格中的传输不受散射的影响，从而产生零电阻的效应。
超导材料的制备过程主要包括材料选择、样品制备和性能测试三个步骤。
二、超导材料的选择超导材料的选择是超导材料制备的第一步。
目前常见的超导材料主要有铜氧化物、铁基超导体和镁二硼等。
选择合适的超导材料需要考虑其超导转变温度、结构稳定性、制备难度等因素。
铜氧化物超导体具有较高的转变温度，但制备过程复杂；铁基超导体具有较高的转变温度和较好的结构稳定性，但制备难度较大；镁二硼超导体具有较低的转变温度，但制备相对简单。
因此，在实际应用中需要根据具体需求选择合适的超导材料。
三、超导材料的样品制备超导材料的样品制备是超导材料制备的核心步骤。
样品制备的方法主要包括固相法、溶胶-凝胶法、物理气相沉积法等。
下面将详细介绍这些方法的步骤及特点。
1. 固相法固相法是超导材料制备中最常用的方法之一。
其步骤主要包括材料混合、球磨、压制和烧结等。
首先，将所需的超导材料粉末按一定比例混合，并进行球磨，以提高材料的均匀性和活性。
然后，将混合粉末压制成块状，并进行烧结，使粉末颗粒结合成致密的样品。
固相法的优点是制备过程相对简单，适用于大规模生产；缺点是制备出的样品晶粒尺寸较大，导致超导性能下降。
2. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种通过溶胶和凝胶的形成过程制备超导材料的方法。
其步骤主要包括溶胶制备、凝胶形成、干燥和烧结等。
首先，将超导材料的前体溶解在适当的溶剂中，形成溶胶。
然后，通过控制溶胶的温度和浓度，使其形成凝胶。
接下来，将凝胶进行干燥，以去除溶剂。
最后，进行烧结，使凝胶转变为致密的样品。
超导体以及超导体的应用简单介绍超导体是一种在低温下表现出无电阻的材料，具有很高的导电性能。
在超导状态下，电流可以无损耗地在材料中流动，使其具有重要的科学和工程应用。
本文将对超导体的基本概念和一些常见的应用进行简要介绍。
一、超导体的基本概念超导体是指在一定的温度下，通过冷却或外界条件的改变，电阻为零并且磁场也会完全排斥的材料。
超导体常见的特性包括零电阻、零磁滞、等等。
根据材料的类型和性质，超导体被分为多种不同的类型，如I型超导体、II型超导体等。
二、超导体的应用1. 磁共振成像（MRI）超导体在医学成像领域有着广泛的应用。
目前常见的核磁共振成像（NMR）和磁共振成像（MRI）技术都使用了超导体。
超导体材料可以通过冷却至低温状态来维持超导态，使得医疗设备的磁场强度得以提升，从而提高成像的分辨率和准确度。
2. 高速磁悬浮列车超导体的磁性能使其在交通运输领域有着广泛的应用前景。
高速磁悬浮列车利用超导磁体产生巨大的磁场，通过磁悬浮和线圈之间的相互作用，实现列车的悬浮和运行。
超导体的应用使得列车可以高速运行，并且具备较低的摩擦和噪音。
3. 环境保护超导体的应用还可以帮助解决环境保护领域的一些难题。
例如，超导磁体可以用于磁场污染治理，通过控制磁场来降低电磁辐射对环境和人体健康的影响。
此外，超导体还可以用于高能粒子探测器、核聚变装置等领域，为科学研究提供有力的工具。
4. 能源传输和储存超导体在能源领域也有着广泛的应用前景。
超导电缆可以有效降低电能传输过程中的能量损耗，提高能源利用效率。
此外，超导体还可以用于储能设备的研发，例如超导磁体储能和超导磁体储能蓄电池等技术，这些技术可以在储能方面提供更高效、更可靠的解决方案。
5. 其他应用除了以上提到的应用领域外，超导体还有很多其他的应用。
例如，超导器件可以用于极低温实验、量子计算和量子通信等前沿领域。
此外，超导体还在磁共振能谱学、磁测量、精密测量等领域中发挥着重要作用。
超导材料的理论与实践应用随着科技不断发展，各种新材料的研究与应用不断涌现出来。
其中，超导材料是一个备受关注的领域。
超导材料具有很高的导电性、能量传递效率和磁场响应性能，因此在能源、医疗、科研等领域有广泛的应用。
本文将从超导材料的理论和实践应用两个方面，来探讨超导材料的特点和未来发展。
一、超导材料的理论超导现象早在1911年就被发现，但是真正了解其本质的是在1957年之后。
超导是指材料在低温下电阻消失的现象，随着材料温度的下降，电阻会逐渐趋近于零。
这是由于低温下材料内部的电流可以不受外界的阻碍而自由流动，形成了一种理想的导电状态。
超导材料的导电性能可以通过磁通量量子化和超导能隙来进行描述。
磁通量量子化是指当磁场单元面积等于一个基本磁通量时，材料的电流不再受阻碍，产生了一种稳定的电流状态。
而超导能隙则是指在低温下，材料会产生一种特殊的电子状态，电子可以形成电子对并具有能隙，可以有效地抵御外部电场或磁场的干扰。
以上两种理论成为了超导材料研究的基础。
目前超导材料已经被广泛用于医疗、科研、能源等领域，极大地推动了科学技术的发展与进步。
二、超导材料的实践应用1. MRI磁共振成像技术MRI磁共振成像技术是一种无创的医学检查方法，可以为医生提供高质量的影像诊断。
MRI设备通过在人体内部产生强磁场和高频电磁波，使得体内的氢原子发生能量跃迁，从而产生相应的反馈信号。
超导材料则用于构建MRI的磁场系统，通过对氢原子反应信号进行处理，最终得到影像。
2. 磁悬浮列车技术磁悬浮列车技术是一种高速交通方式，具有速度快、安全高、环保等特点。
磁悬浮列车使用超导材料制成的电磁铁来产生强大的磁场，从而使列车悬浮在轨道上，不受任何摩擦力影响。
目前，世界各地都在开展磁悬浮列车的研究和应用。
3. 超导电缆技术超导电缆技术是一种新型的电力传输技术，可以有效地提高电力传输效率，并降低能源损失。
超导电缆是通过将超导材料制成管状，然后在管的中央放置电线，形成一个导线结构。
超导材料的基本性质和应用超导材料是一种具有低电阻、强磁场和零电阻电流传输等特殊性质的材料。
它们在物理学、电子学、能源等领域受到广泛关注和应用。
本文将就超导材料的基本性质及其应用做一简单阐述。
一、超导材料的基本性质1、量子排斥效应由于超导体内部发生了超导现象，电子相互排斥的库伦力被部分抵消，呈现出量子排斥效应。
2、等电子性超导体在超导态和正常态下，电子数目都相同，呈现出等电子性。
3、零电阻此为超导材料最突出的特征之一，当低温和强磁场条件下，超导材料能够形成超导态。
在这种状态下，材料内部的电流能够自由流动，而不发生能量损失，形成了零电阻状态。
4、强磁场超导材料的磁通量量子化，这意味着当外部磁场达到一定强度时，材料内部会出现磁通子，同时，这些子还可以对外部磁场产生反映。
5、Meissner效应Meissner效应是超导材料的一个非常重要的现象。
当超导材料遇到外部磁场时，会在其内部产生一个反向的磁场，随后将外部磁场排斥出去，使超导材料自身处于磁场的自由状态下。
二、超导材料的应用1、MRI成像技术MRI全称为核磁共振成像技术，是一项利用超导技术的医疗成像技术。
MRI首先通过将人体置于强磁场中，让人体的核磁矩对磁场作用而处于共振状态，然后再在共振状态下通过发射计算机的指令，对人体进行扫描，得到一组重要数据，最终通过计算机整合后形成一幅图像。
MRI成像技术不仅成为了现代医疗中重要的诊断工具，也在疾病研究、生物医学工程、帮助人们了解人类解剖学结构等方面产生了巨大的影响。
2、作为能源存储器超导材料在能源压缩、储存以及传输中具有非常广泛的应用。
超导材料因为稳定性、零电阻和磁场能力等诸多特性，被用来制造超导磁体。
超导磁体在核磁共振、磁约束聚变等领域有较为广泛的应用。
此外，超导材料也在水电站的储能、电动车的储能、火车磁悬浮等领域得到了广泛应用。
3、制造超导电缆超导电缆可以在高电流情况下实现零电阻效果，因此普通电线产生的电磁干扰问题得以解决。
对超导的材料的简单认识早在初中时，我就从物理课本上看到了一种叫“超导材料”的材料，在那时我就对它产生了兴趣。
那时我对超导材料的认识还比较浅显，只知道它在目前的科学技术水平下，在特殊条件下能够使得其本身出现零电阻的的状态。
但就出于这一点，我认为它很神奇，也许在今后可能有很大的前途。
于是便对它有一定的关注，不过只是一些非专业的了解，望老师多多指导批评。
超导材料定义：具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零以及排斥磁力线的性质的材料。
现已发现有28种元素和几千种合金和化合物可以成为超导体。
超导材料特性超导材料和常规导电材料的性能有很大的不同。
主要有以下性能。
①零电阻性：超导材料处于超导态时电阻为零，能够无损耗地传输电能。
如果用磁场在超导环中引发感生电流，这一电流可以毫不衰减地维持下去。
这种“持续电流”已多次在实验中观察到。
②完全抗磁性：超导材料处于超导态时，只要外加磁场不超过一定值，磁力线不能透入，超导材料内的磁场恒为零。
③约瑟夫森效应：两超导材料之间有一薄绝缘层（厚度约1nm）而形成低电阻连接时，会有电子对穿过绝缘层形成电流，而绝缘层两侧没有电压，即绝缘层也成了超导体。
当电流超过一定值后，绝缘层两侧出现电压U（也可加一电压U），同时，直流电流变成高频交流电，并向外辐射电磁波，其频率为，其中h为普朗克常数，e为电子电荷。
这些特性构成了超导材料在科学技术领域越来越引人注目的各类应用的依据。
基本临界参量有以下3个基本临界参量。
①临界温度:外磁场为零时超导材料由正常态转变为超导态(或相反)的温度，以Tc表示。
Tc值因材料不同而异。
已测得超导材料的最低Tc是钨，为0.012K。
到1987年，临界温度最高值已提高到100K左右。
②临界磁场：使超导材料的超导态破坏而转变到正常态所需的磁场强度，以Hc表示。
Hc与温度T 的关系为Hc=H0[1-(T/Tc)2]，式中H0为0K时的临界磁场。
③临界电流和临界电流密度：通过超导材料的电流达到一定数值时也会使超导态破态而转变为正常态，以Ic表示。
Ic一般随温度和外磁场的增加而减少。
单位截面积所承载的Ic称为临界电流密度，以Jc表示。
超导材料的这些参量限定了应用材料的条件，因而寻找高参量的新型超导材料成了人们研究的重要课题。
以Tc为例，从1911年荷兰物理学家H.开默林－昂内斯发现超导电性(Hg，Tc=4.2K)起，直到1986年以前，人们发现的最高的Tc才达到23.2K(Nb3Ge，1973)。
1986年瑞士物理学家K.A.米勒和联邦德国物理学家J.G.贝德诺尔茨发现了氧化物陶瓷材料的超导电性，从而将Tc提高到35K。
之后仅一年时间，新材料的Tc已提高到100K左右。
这种突破为超导材料的应用开辟了广阔的前景，米勒和贝德诺尔茨也因此荣获1987年诺贝尔物理学奖金。
超导材料分类超导材料按其化学成分可分为元素材料、合金材料、化合物材料和超导陶瓷。
①超导元素：在常压下有28种元素具超导电性，其中铌（Nb）的Tc最高，为9.26K。
电工中实际应用的主要是铌和铅(Pb，Tc=7.201K)，已用于制造超导交流电力电缆、高Q值谐振腔等。
②合金材料：超导元素加入某些其他元素作合金成分，可以使超导材料的全部性能提高。
如最先应用的铌锆合金(Nb-75Zr)，其Tc为10.8K，Hc为8.7特。
继后发展了铌钛合金，虽然Tc 稍低了些，但Hc高得多，在给定磁场能承载更大电流。
其性能是Nb-33Ti，Tc=9.3K，Hc ＝11.0特；Nb-60Ti，Tc=9.3K，Hc=12特(4.2K)。
目前铌钛合金是用于7～8特磁场下的主要超导磁体材料。
铌钛合金再加入钽的三元合金，性能进一步提高，Nb-60Ti-4Ta的性能是，Tc＝9.9K，Hc=12.4特（4.2K）；Nb-70Ti-5Ta的性能是，Tc=9.8K，Hc=12.8特。
③超导化合物:超导元素与其他元素化合常有很好的超导性能。
如已大量使用的Nb3Sn，其Tc=18.1K，Hc=24.5特。
其他重要的超导化合物还有V3Ga，Tc=16.8K，Hc=24特；Nb3Al，Tc=18.8K，Hc=30特。
④超导陶瓷：20世纪80年代初，米勒和贝德诺尔茨开始注意到某些氧化物陶瓷材料可能有超导电性，他们的小组对一些材料进行了试验，于1986年在镧－钡－铜－氧化物中发现了Tc=35K的超导电性。
1987年，中国、美国、日本等国科学家在钡－钇－铜氧化物中发现Tc处于液氮温区有超导电性，使超导陶瓷成为极有发展前景的超导材料。
超导材料应用超导材料具有的优异特性使它从被发现之日起，就向人类展示了诱人的应用前景。
但要实际应用超导材料又受到一系列因素的制约，这首先是它的临界参量，其次还有材料制作的工艺等问题（例如脆性的超导陶瓷如何制成柔细的线材就有一系列工艺问题）。
到80年代，超导材料的应用主要有：①利用材料的超导电性可制作磁体，应用于电机、高能粒子加速器、磁悬浮运输、受控热核反应、储能等；可制作电力电缆，用于大容量输电（功率可达10000MV A）；可制作通信电缆和天线，其性能优于常规材料。
②利用材料的完全抗磁性可制作无摩擦陀螺仪和轴承。
③利用约瑟夫森效应可制作一系列精密测量仪表以及辐射探测器、微波发生器、逻辑元件等。
利用约瑟夫森结作计算机的逻辑和存储元件，其运算速度比高性能集成电路的快10～20倍，功耗只有四分之一。
超导材料研究历史1911年，荷兰物理学家昂尼斯(1853～1926)发现，水银的电阻率并不象预料的那样随温度降低逐渐减小，而是当温度降到4.15K附近时，水银的电阻突然降到零。
某些金属、合金和化合物，在温度降到绝对零度附近某一特定温度时，它们的电阻率突然减小到无法测量的现象叫做超导现象，能够发生超导现象的物质叫做超导体。
超导体由正常态转变为超导态的温度称为这种物质的转变温度(或临界温度)TC。
现已发现大多数金属元素以及数以千计的合金、化合物都在不同条件下显示出超导性。
如钨的转变温度为0.012K，锌为0.75K，铝为1.196K，铅为7.193K。
超导体得天独厚的特性，使它可能在各种领域得到广泛的应用。
但由于早期的超导体存在于液氦极低温度条件下，极大地限制了超导材料的应用。
人们一直在探索高温超导体，从1911年到1986年，75年间从水银的4．2K提高到铌三锗的23．22K，才提高了19K。
1986年，高温超导体的研究取得了重大的突破。
掀起了以研究金属氧化物陶瓷材料为对象，以寻找高临界温度超导体为目标的“超导热”。
全世界有260多个实验小组参加了这场竞赛。
1986年1月，美国国际商用机器公司设在瑞士苏黎世实验室科学家柏诺兹和缪勒首先发现钡镧铜氧化物是高温超导体，将超导温度提高到30K；紧接着，日本东京大学工学部又将超导温度提高到37K；12月30日，美国休斯敦大学宣布，美籍华裔科学家朱经武又将超导温度提高到40．2K。
1987年1月初，日本川崎国立分子研究所将超导温度提高到43K；不久日本综合电子研究所又将超导温度提高到46K和53K。
中国科学院物理研究所由赵忠贤、陈立泉领导的研究组，获得了48．6K的锶镧铜氧系超导体，并看到这类物质有在70K发生转变的迹象。
2月15日美国报道朱经武、吴茂昆获得了98K超导体。
2月20日，中国也宣布发现100K 以上超导体。
3月3日，日本宣布发现123K超导体。
3月12日中国北京大学成功地用液氮进行超导磁悬浮实验。
3月27日美国华裔科学家又发现在氧化物超导材料中有转变温度为240K的超导迹象。
很快日本鹿儿岛大学工学部发现由镧、锶、铜、氧组成的陶瓷材料在14℃温度下存在超导迹象。
高温超导体的巨大突破，以液态氮代替液态氦作超导制冷剂获得超导体，使超导技术走向大规模开发应用。
氮是空气的主要成分，液氮制冷机的效率比液氦至少高10倍，所以液氮的价格实际仅相当于液氦的1／100。
液氮制冷设备简单，因此，现有的高温超导体虽然还必须用液氮冷却，但却被认为是20世纪科学上最伟大的发现之一。
超导科学研究1.非常规超导体磁通动力学和超导机理主要研究混合态区域的磁通线运动的机理，不可逆线性质、起因及其与磁场和温度的关系，临界电流密度与磁场和温度的依赖关系及各向异性。
超导机理研究侧重于研究正常态在强磁场下的磁阻、霍尔效应、涨落效应、费米面的性质以及T<Tc时用强磁场破坏超导达到正常态时的输运性质等。
对有望表现出高温超导电性的体系象有机超导体等以及在强电方面具有广阔应用前景的低温超导体等，也将开展其在强磁场下的性质研究。
2.强磁场下的低维凝聚态特性研究低维性使得低维体系表现出三维体系所没有的特性。
低维不稳定性导致了多种有序相。
强磁场是揭示低维凝聚态特性的有效手段。
主要研究内容包括：有机铁磁性的结构和来源；有机（包括富勒烯）超导体的机理和磁性；强磁场下二维电子气中非线性元激发的特异属性；低维磁性材料的相变和磁相互作用；有机导体在磁场中的输运和载流子特性；磁场中的能带结构和费米面特征等。
3.强磁场下的半导体材料的光、电等特性强磁场技术对半导体科学的发展愈益变得重要，因为在各种物理因素中，外磁场是唯一在保持晶体结构不变的情况下改变动量空间对称性的物理因素，因而在半导体能带结构研究以及元激发及其互作用研究中，磁场有着特别重要的作用。
通过对强磁场下半导体材料的光、电等特性开展实验研究，可进一步理解和把握半导体的光学、电学等物理性质，从而为制造具有各种功能的半导体器件并发展高科技作基础性探索。
4.强磁场下极微细尺度中的物理问题极微细尺度体系中出现许多常规材料不具备的新现象和奇异特性，这与这类材料的微结构特别是电子结构密切相关。
强磁场为研究极微细尺度体系的电子态和输运特性提供强有力的手段，不但能进一步揭示这类材料在常规条件下难以出现的奇异现象，而且为在更深层次下认识其物理特性提供丰富的科学信息。
主要研究强磁场下极微细尺度金属、半导体等的电子输运、电子局域和关联特性；量子尺寸效应、量子限域效应、小尺寸效应和表面、界面效应；以及极微细尺度氧化物、碳化物和氮化物的光学特性及能隙精细结构等。
5.强磁场化学强磁场对化学反应电子自旋和核自旋的作用，可导致相应化学键的松弛，造成新键生成的有利条件，诱发一般条件下无法实现的物理化学变化，获得原来无法制备的新材料和新化合物。
强磁场化学是应用基础性很强的新领域，有一系列理论课题和广泛应用前景。
近期可开展水和有机溶剂的磁化及机理研究以及强磁场诱发新化学反应研究等。
6.磁场下的生物学、生物－医学研究等磁体科学和技术强磁场的价值在于对物理学知识有重要贡献。
八十年代的一个概念上的重要进展是量子霍尔效应和分数量子霍耳效应的发现。
这是在强磁场下研究二维电子气的输运现象时发现的（获85年诺贝尔奖）。
